【摘要】　   一次網 “1+3” 循環水泵(bèng)是由一級泵加(jiā)不(bú)用變頻器調(diào)控的大、中、小水泵組成的二級泵，按熱負荷變化的需求分别工頻運行。通過(guò)其大、中、小二級泵的三檔 “ 量 ” 調節，同(tóng)時、同步結合熱(rè)源的 “ 質 ” 調節，可獲得(dé)與現有變頻二(èr)級泵同樣的效果，且性價比高。

【關鍵詞】   一次(cì)網 “1+3” 循環水泵   三檔（或三級） “ 量 ” 調節   熱源的 “ 質 ” 調節  

      近(jìn)五年來一次水二(èr)級泵(bèng)（或稱分布變頻水泵 — 下同）循環水系統技術在全國各地的供熱單位相(xiàng)繼推廣和應用，已獲得(dé)了全國供熱行業的普遍認同，當(dāng)前正處在迅速推廣和大(dà)發(fā)展的時期。盡管這(zhè)項技術在一次網的水平衡調節、節能(néng)減排節省供熱運行成本的同時大(dà)幅度地提升了供熱質量和效果等方(fāng)面具有優點，但是在各供熱單(dān)位多年來的實踐中也暴露出了一(yī)些有(yǒu)待研究和改進的問題，簡述如下。

1.   分(fèn)布變頻泵投資偏大

      改造投資主要(yào)是由水泵、變頻器和自動控制三部分組成，其中水泵比原傳統的熱源站内一次水循環大泵的總投(tóu)資增(zēng)加并不多，因爲原熱源站(zhàn)内傳(chuán)統的一次水循環水泵大(dà)多是幾百(bǎi)千瓦的大泵，而一次(cì)水二級泵系統(tǒng)中的熱源站(zhàn)内一(yī)次水一級循環水(shuǐ)泵僅隻有原大泵的 20 ～ 25% 電機功率，原大泵需幾十萬元的投資可降爲僅幾萬元的(de)一(yī)級泵投資可省約 3/5 原大泵投資。而各換熱站中(zhōng)增(zēng)加的 2 台一次水二級泵都是小型(xíng)水泵，每一個站的(de)投資(zī)平均約 2 萬元。按 200 萬 M² 有 20 個換熱站的二級泵總投資(zī)也不過約(yuē) 40 萬元，若減去原傳統一次水大(dà)泵的投資 20 萬元，折合約 0.2 元(yuán) /M² ，最多(duō)比原來多投資 20 萬元即每站淨增投(tóu)資 1 萬元。但(dàn)是變(biàn)頻器和(hé)自控投資每(měi)個換熱站平均在 6 萬元以上(shàng)，如果仍按 20 個換熱站計算，總投資約在 120 萬元，折合約 0.6 元 / 每平米。是一級(jí)和二級泵總投資的 2 倍多。

2.  高次諧波的電污染和低頻運行的後果

      衆所周知水泵電機(jī)采用變頻無極調節有節電的(de)正面，但同時客觀上也存(cún)在高次諧波對電網産生電污染(rǎn)的負面。另外由于(yú)所設置的各站二級泵的參數都是按最高熱負荷計算并留一定富餘量，而實際運行中供熱負荷在整個供熱時期的變化較大，其中較長時段處(chù)在中、小負(fù)荷運行，這一情形使得二級泵在較長的時段中(zhōng)實際調節頻率大都在 30Hz 以下，甚至有的在(zài) 20Hz 以下，因爲二級泵(bèng)電機大多不是變頻專用電機(jī)而隻是普通電機，其(qí)技術标準規定降(jiàng)頻不得低于 36Hz ，若過低對電機絕緣(yuán)等損傷極大。同時由于二級泵調節頻率過低，其降速也過大，這時水(shuǐ)泵的實際工況效(xiào)率随之大幅度(dù)降(jiàng)低約 10 ～ 20% ，此時水泵電機的(de)功率因(yīn)素也極低，可(kě)見在這狀況下，二級水泵在降頻節電的同時也在浪費用電并污染電網和損傷電機本身。

3.  一次網 “1+ 3” 循(xún)環水泵的水(shuǐ)循環系統

3.1 一次網 “1+ 3” 循環水泵的水循環系統是與現有的一次網二級泵系統異曲同工的一次網二級泵(bèng)系統，隻是(shì)二級泵不采(cǎi)用變頻器作無極調節。

3.2 所謂一次網 “1+ 3” 循環水泵的含意爲： 1 是指現有一級泵， 3 是指大、中、小三(sān)種二級泵。顧名思義就是由(yóu)現有一級(jí)泵加三種不用變頻器的二級泵組(zǔ)成的又一種新的(de)一次網二級泵水循環系統(tǒng)。

3.3 本文系統的一級泵與現有二級泵技(jì)術中的一級泵完全(quán)一樣，而将現有(yǒu)二級泵技術中的各站一種二級泵(bèng)由變頻無級(jí)調節改成大、中、小三種(zhǒng)二級泵按熱負荷變化需求手動或自控分别實施大、中(zhōng)、小三檔（三(sān)級）調節，實(shí)際效果不遜于現有二級泵，而綜合性價(jià)比尚優(yōu)于現有二級泵。

3.4 運行機理和可行性(xìng)（見(jiàn)圖一）

3.4.1 本文系統 “1+ 3” 中的(de)一級泵的設計和選型與現有二級泵系統中的一級泵一緻，按(àn)熱源(yuán)站内鍋爐的(de)額定水量和内網(wǎng)阻力設置一級泵，對其亦可适度進行變頻(pín)調控或工頻定量循(xún)環運行，參與鍋爐按總熱負荷的變化需(xū)求實施 “ 質 ” 調節。

3.4.2 本文系統 “1+ 3” 中的 3 種二(èr)級泵，由各換熱站的熱負荷(hé)的不同變化需求(qiú)，即以(yǐ)各站中換熱器二次水出口溫度的設定标準作爲溫控點來(lái)實施手動或(huò)自動控制大、中、小(xiǎo)三種二級泵其中一(yī)台的開啓并同時另一台的關閉。按各自換熱站(zhàn)的二次網的熱負荷變化需求開啓其中一台（大、中、小）二級泵以實現一次熱源水的(de) “ 量 ” 調節。

3.4.3 由大、中、小二(èr)級泵按需實施的三檔（三級）一次水的 “ 量 ” 調節(jiē)，雖沒有現有變頻二級(jí)泵無級調節那麽(me)精細和無台階，但另由熱源站在 50 ～ 40 ℃ 或 55 ～ 45 ℃ 供回(huí)水溫差範(fàn)圍之間操控的無台階(jiē) “ 質 ” 調節，同樣可獲得各熱用(yòng)戶的熱負荷需求(qiú)。

3.4.4 熱源一次水供回溫差 “ 質 ” 調範圍在 50 ～ 40 ℃ 或 55 ～ 45 ℃ ，由熱源站和一級(jí)泵的調控得以實現。而(ér)各換熱站大、中、小二級泵的流量定位和(hé)對應的需用揚程定(dìng)位，均按照以上二種(zhǒng)品位和 “ 質 ” 調範圍确(què)定的一次水的單耗（ L/M² ），分别以高寒地區爲 1 、 0.8 、 0.64 和中寒地區爲 0.9 、 0.72 、 0.58 各三種來(lái)計算、設置、選型各自相應水力性(xìng)能的二級水泵。這大、中、小三種不同性(xìng)能的二級水泵，實際上類似現有二級泵調頻爲： 50 、 40 、 32Hz 三種頻率下運行的水力性能。但是大、中、小(xiǎo)三種水泵都是工頻同步轉速運行的定量水泵，其效率高、沒有變頻(pín)的自耗電能和電污染等，故綜合效能好于采用變頻的水(shuǐ)泵。更無變(biàn)頻器和(hé)原有自(zì)控系統的投資，可使各換(huàn)熱站至少減少約 4 萬元以上的投資，也就是在原(yuán)有投資每平米 0.6 元可(kě)降爲 0.2 元。故就可使整個(gè)二級泵系統的(de)投資節省三分之二(èr)。

3.4.5 從以上介紹可知大、中、小三種二級泵按兩(liǎng)類地區分别爲(wèi) 1 、 0.8 、 0.64 和 0.9 、 0.72 、 0.58 的三檔定量一次水設置，其可獲對應的水泵揚程爲： 1 、 0.64 、 0.41 和水泵電功率爲 1 、 0.5 、 0.26 （見表(biǎo)一）也就是(shì)中泵是大泵 0.8 的流量、 0.64 的揚程和 0.5 的電功率。小泵(bèng)是大泵 0.64 的流量、 0.41 的揚程和 0.26 的電功率。可見雖然沒有采用變頻無級(jí)調節那麽(me)精細和無台階，但高次諧(xié)波(bō)的電污染沒有了(le)，低頻運行對電(diàn)機的損害消除了，而且泵的工作點可長期處在高效點運行(háng)，這對節電(diàn)和确(què)保設備可靠運行提供了安全保證。

4.  結束(shù)語

一次網 “1+3” 循環水泵的水循環系統，是實踐中的新生事物，這種二級泵(bèng)系統比分布變頻泵系統投(tóu)資可(kě)節省近 2/3 ，且工藝簡單、運行可(kě)靠、不設備用泵，值得同(tóng)行們參考！如需幫助，我們将竭誠爲你服務。

注：大、中、小(xiǎo)三種二級泵均爲(wèi)工頻運行，由現場或遠(yuǎn)程手動(dòng)控制，亦可以各站熱交(jiāo)換器(qì)的二次水出口溫度爲标準溫(wēn)控點實施自動控制按需分别開啓或關閉大(dà)、中、小其(qí)中各一台水泵。

一次網(wǎng) “1+3” 循環水(shuǐ)泵的水循環系(xì)統示意圖（圖一）

不用變頻(pín)器調節的大、中、小二級泵應(yīng)用案 ( 表一 )

( 以供 12 萬 M² 換熱站爲例 )

一、在東(dōng)北、内蒙、新疆等高(gāo)寒地區：

二、在北京、天津等中寒地區：